KR20120041870A - Fluorescently mutiple dielectrophoretic activated cell sorter and electrode structure thereof and method thereof - Google Patents

Fluorescently mutiple dielectrophoretic activated cell sorter and electrode structure thereof and method thereof Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A cell isolation apparatus using multiple fluorescence degrees is provided to measure the degree of fluorescence of proteins in gene modified cells. CONSTITUTION: A cell isolation apparatus using multiple fluorescence degrees comprises: a sample inlet(121) for injecting a sample containing microparticles; a fluid inlet(122) for injecting cis fluid for forming a channel in the sample; a plurality of outlets for discharging microparticles; a channel(125) in which the sample and fluid flow; a fluid flow control unit(120) containing a plurality of microelectrodes; an electronic control unit(140).

Description

다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 전극구조와 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법{FLUORESCENTLY MUTIPLE DIELECTROPHORETIC ACTIVATED CELL SORTER AND ELECTRODE STRUCTURE THEREOF AND METHOD THEREOF}FLUORESCENTLY MUTIPLE DIELECTROPHORETIC ACTIVATED CELL SORTER AND ELECTRODE STRUCTURE THEREOF AND METHOD THEREOF}

본 발명은 형광 단백질을 세포에 붙여 레이저 여기를 거쳐 얻어진 반응된 형광 정도를 광센서를 통하여 측정하고 분류하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 형광 정도에 따라 유전영동(dielectrophoresis)을 이용하여 다중 분리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for attaching fluorescent proteins to cells to measure and classify the degree of reaction fluorescence obtained through laser excitation through an optical sensor, and in particular, multiple separation using dielectrophoresis according to the degree of fluorescence. An apparatus and method are provided.

유전자 정보를 지니는 DNA는 복제, 전사, 해독 과정을 거쳐 단백질로 변하기 때문에 유전자의 발현 정도를 파악하기 위해서는 특정 단백질이 발현되는 정도를 파악해야 하고, 특정 단백질의 발현 정도를 파악하는 것은 형광 단백질을 세포에 붙이고 그 세포에 레이저를 조사함으로서 여기되어 방출된 형광 정도를 측정함으로써 가능하다.Since DNA with genetic information is converted into protein through replication, transcription, and deciphering, it is necessary to understand the degree of expression of a specific protein in order to determine the expression level of the gene. By measuring the degree of fluorescence excited and emitted by irradiating the cells with a laser.

대한민국 등록특허 제619256호에는 세포에 형광물질을 붙여서 형광반응을 측정함으로써 세포를 분류하는 기술이 개재되어 있다. 이 기술은 레이저다이오드를 써서 형광활성 세포를 검출하고 분류하는 형광활성 세포분류 장치 및 형광활성 세포 분류방법에 관한 것으로서, 세포를 정량적으로 분석하고 분류하기 위하여, 세포 염색기술, 광전자기술 및 세포를 미세관을 따라 흐르게 하는 기술들을 조합하여 이루어진 "형광 활성 세포분류 장치 (Fluorescence Activated Cell Sorting Apparatus)"에 관한 것이다. 이러한 형광 활성 세포 분류 장치(FACS)는 염색된 세포가 소정의 관을 통하여 흐를 수 있게 하는 "세포 흐름 제어계(fluidic system)"와, 세포 흐름 제어 시스템에 제어에 따라 흐르는 세포를 관찰하기 위한 "광학계(optical system)"와, 광학계의 광신호를 전기신호로 바꾸어 처리하는 "전자계(electronic system)"로 이루어진다.Korean Patent No. 619256 discloses a technique for classifying cells by attaching a fluorescent material to the cells and measuring the fluorescence reaction. This technology relates to a fluorescence activated cell sorting device and a method of classifying fluorescence activated cells using a laser diode to detect and classify fluorescence activated cells. It relates to a "Fluorescence Activated Cell Sorting Apparatus", which is a combination of techniques that flow along customs. Such a fluorescent active cell sorting apparatus (FACS) is a "fluidic system" that allows stained cells to flow through a predetermined tube, and an "optical system for observing cells flowing under control to a cell flow control system. (optical system) "and an" electronic system "which converts an optical signal of an optical system into an electrical signal and processes it.

도 1은 종래의 아르곤 이온 레이저를 쓰는 형광 활성 세포 분류 장치를 나타낸 구성도로서, 예를 들어, 파장이 480nm이고 광출력(power) 100mW의 평행광(S1)을 연속적으로 내는 아르곤 이온 레이저(6)와, 상기 평행광(S1)을 받아 자신의 초점에 모아 집속된 빛을 만드는 집속렌즈(7)와, 상기 집속렌즈(7)의 초점에 모이는 빛을 세포에 비추어주기 위해, 상기 초점에 노즐을 위치시키고 그 노즐을 통하여 세포들을 내보내는 세포흐름실(8)과, 세포가 상기 초점을 지나면서 집속된 빛을 받아 산란시킨 빛(D1)을 모으는 산란광 집광렌즈(10)와, 상기 산란광 집광렌즈(10)가 모은 산란광을 검출하여 전기신호로 바꾸는 광검출기(11)와, 상기 초점을 지나가는 세포가 집속된 빛을 받아 흡수한 뒤 내는 형광을 모으는 형광 집광렌즈(9)와, 상기 형광 집광렌즈(9)가 모은 형광빛을 받아 일부는 반사하고 일부는 투과시키는 빛가르개(5)와, 상기 빛가르개(5)로부터 반사된 제1반사 형광을 검출하는 제1광증배관(4)과, 상기 빛가르개(5)를 투과한 제1투과 형광을 받아 그 형광의 파장에 따라 선택적으로 일부는 반사하고 일부는 투과시키는 이색 빛가르개(3)와, 상기 이색 빛가르개(3)로부터 반사된 제2반사형광을 검출하는 제2광증배관(2)과, 상기 이색 빛가르개(3)를 투과한 제2통과 형광을 검출하는 제3광증배관(1)과, 각 요소에 전원을 공급하고 그 각 요소를 제어하는 전원회로부(12)로 구성된다.1 is a block diagram showing a fluorescent active cell sorting apparatus using a conventional argon ion laser. For example, an argon ion laser (6) having a wavelength of 480 nm and continuously emitting parallel light (S1) having a light output power of 100 mW (6) ), A focusing lens (7) receiving the parallel light (S1) at its own focus and making focused light, and a nozzle at the focus for illuminating the light focused at the focus of the focusing lens (7) on the cells; And a scattering light condenser lens 10 for collecting the light D1 scattered by the focused light as the cell passes through the focal point, and the cell flow chamber 8 for releasing the cells through the nozzle. A photodetector 11 for detecting scattered light collected by the light source 10 and converting the light into an electrical signal, a fluorescent condenser lens 9 for collecting fluorescence emitted by the light passing through the focal spot after receiving the focused light, and the fluorescent condenser lens Receive the fluorescent light collected by (9) A part of the light filter 5 reflecting and partially transmitting the light, a first light multiplier 4 for detecting a first reflection fluorescence reflected from the light filter 5, and the light filter 5 A dichroic light filter (3) which receives a first transmission fluorescence that has passed through and selectively reflects and transmits a part of the light according to the wavelength of the fluorescence, and a second reflected fluorescence reflected from the dichroic light filter (3). A second photomultiplier tube (2) for detecting, a third photomultiplier tube (1) for detecting a second passage fluorescence passing through the dichroic light filter (3), and supplying power to each element and controlling each element It consists of a power supply circuit section 12.

여기서, 상기 세포흐름실(8)은, 외부로부터 세포가 섞여있는 표본액(sample fluid)을 받아들이고자 연결된 표본 유체관(8-1)과, 외부로부터 시스액(seath fluid)을 받아들이고자 연결된 시스 유체관(8-2)과, 시스액과 표본액을 받아 세포가 상기 집속렌즈(7)의 초점을 지나가게 하는 노즐(8-3)로 구성된다.The cell flow chamber 8 includes a sample fluid tube 8-1 connected to receive a sample fluid containing cells from the outside, and a sheath connected to receive a sheath fluid from the outside. It consists of a fluid tube 8-2 and a nozzle 8-3 which receives the sheath liquid and the sample liquid and allows the cells to pass through the focus of the focusing lens 7.

또한, 상기 종래의 아르곤 이온 레이저를 쓰는 형광 활성 세포 분류 장치는 상기 노즐(8-3)로부터 배출되어 광산란 특성에 따라 분류된 세포들을 담을 수 있는 여러 개의 그릇을 포함한다. 노즐(8-3)은 소정의 지름과 길이를 갖는 구조로서 세포 흐름실의 내부로부터 그릇을 향해 각각의 세포가 하나씩 줄지어서 지나가게 한다. 여기서, 집속렌즈(7)를 지나 집속된 빛(S1)은 노즐(8-3)을 지나기 때문에, 세포가 세포 흐름실의 내부로부터 노즐(8-3)을 따라 진행하여 바깥으로 배출되는 동안에 그 세포는 집속된 빛(S1)을 받는다. In addition, the conventional fluorescence activated cell sorting apparatus using the argon ion laser includes a plurality of vessels capable of holding cells sorted according to the light scattering characteristics discharged from the nozzle 8-3. The nozzle 8-3 is a structure having a predetermined diameter and length and allows each cell to pass by one line from the inside of the cell flow chamber toward the vessel. Here, since the light S1 focused after passing through the focusing lens 7 passes through the nozzle 8-3, the cells travel from the inside of the cell flow chamber along the nozzle 8-3 and are discharged to the outside. The cell receives the focused light S1.

먼저, 모든 구성 요소들이 정렬된 상태에서, 미리 형광염료로 물들이는 등과 같이 처리된, 염색처리된 세포를 포함하는 표본액과, 이 표본액을 둘러싸고 흐르게 될 시스액이 각각 표본 유체관(8-1)과 시스 유체관(8-2)을 따라 세포 흐름실(8)에들어 온 다음에 노즐(8-3)을 통하여 함께 외부로 배출된다. 표본액은 노즐의 중심축을 따라 흐르고, 시스액은 표본액을 둘러싸고 흐른다. 따라서, 표본액에 둘러싸여 흐르는 세포는 노즐의 중심축에서 벗어나지 않은 상태로 노즐을 따라 흐른다. 표본액과 시스액의 배출 양과 속도는 표본 유체관과 시스 유체관의 내부 압력에 의하여 조절된다. 동시에, 세포들의 크기, 모양, 구조, 조성, 광산란 특성, 형광방출 특성을 분석하고 그 결과에 따라 세포들을 분류하기 위하여, 아르곤 이온 레이저(6)는 노즐(803)에 연속적으로 레이저 빛을 비추어 노즐을 지나가는 세포가 레이저 빛을 받을 수 있게 해준다. 그러면, 집속된 아르곤이온 레이저 빛을 받은 세포(8-6)의 세포물질(핵)(8-7)은 산란광(D1)을 생성함과 동시에 세포물질(핵)에 염색된 형광염료 때문에 형광(F1)을 방출한다. 산란광(D1)은 산란광 집광렌즈(10)를 거쳐 광검출기(11)에 의하여 검출된다. 동시에 형광(F1)은 형광 집광렌즈(9)에 의하여 모아져서, 형광 집광렌즈(9)로부터 집속된 빛다발의 형태의 집속된 형광이 출력된다. 상기 집속된 형광은 빛가르개(5)와 이색빛가르개(3)에서 각각 반사와 투과를 거쳐 광증배관(4, 2, 1)에서 검출된다. 그러면, 전원회로부(12)에 포함된 제어부(나타내지 않음)는 광증배관(4, 2, 1)에서 검출된 신호들을 처리하여, 그 처리된 결과에 따라 현재 노즐(8-3)로부터 배출되고 있는 해당 세포가 내부그릇에 들어가도록 제어한다.First, with all the components aligned, the sample fluid containing the dyed cells, such as pre-dyed with fluorescent dyes, and the sheath fluid to flow around the sample fluid, respectively, are sample fluid tubes (8-1). And enters the cell flow chamber 8 along the sheath fluid tube 8-2 and are then discharged out together through the nozzle 8-3. The sample liquid flows along the central axis of the nozzle, and the sheath liquid flows around the sample liquid. Thus, the cells surrounded by the sample liquid flow along the nozzle without departing from the central axis of the nozzle. The amount and rate of discharge of the sample and sheath fluids are controlled by the internal pressures of the sample and sheath fluid tubes. At the same time, in order to analyze the size, shape, structure, composition, light scattering characteristics, fluorescence emission characteristics of the cells and classify the cells according to the result, the argon ion laser 6 illuminates the nozzle 803 continuously with the laser light. Allows the cells to pass through to receive laser light. Then, the cell material (nucleus) (8-7) of the cells (8-6) subjected to the focused argon ion laser light generates scattered light (D1) and at the same time fluoresces due to the fluorescent dye stained on the cell material (nucleus). Releases F1). The scattered light D1 is detected by the photodetector 11 via the scattered light condensing lens 10. At the same time, the fluorescence F1 is collected by the fluorescence condensing lens 9, and the focused fluorescence in the form of a bundle of light focused from the fluorescence condensing lens 9 is output. The focused fluorescence is detected in the light multipliers 4, 2 and 1 through reflection and transmission in the light filter 5 and the dichroic light filter 3, respectively. Then, the control unit (not shown) included in the power supply circuit unit 12 processes the signals detected by the optical multipliers 4, 2 and 1, and is currently discharged from the nozzle 8-3 according to the processed result. Control the cells to enter the inner bowl.

한편, 세포의 종류가 다르거나 핵이 없는 등의 이유로 세포물질(핵)에 형광색소가 붙지 않는 "형광비활성"세포는, 레이저 광선을 받더라도, 산란광(D1)은 내지만 형광(F1)은 거의 내지 않기 때문에, 전원회로부(12)의 제어부는 현재 노즐로 부터 배출되는 세포가 형광비활성 세포임을 판단하고, 그에 따라 해당 형광비활성 세포만을 모으는 내부그릇에 들어가도록 제어한다.On the other hand, "fluorescent inactive" cells which do not adhere to the fluorescent substance to the cell material (nucleus) due to different cell types or no nucleus, even though they receive a laser beam, scattered light (D1) but fluorescence (F1) is almost Since not, the control unit of the power circuit unit 12 determines that the cells discharged from the current nozzle is a fluorescent inactive cell, and accordingly controls to enter the inner bowl collecting only the fluorescent inactive cells.

그러나, 이러한 방식은 형광 활성 세포와 형광 비활성 세포 중 어느 하나에 해당하는 여부, 즉 YES/NO의 분류만 가능하고 다중적이고 세밀한 분류에 관한 기술이 포함되어 있지 않다.However, this approach is only applicable to either fluorescently active cells or fluorescently inactive cells, i.e., only classification of YES / NO is possible and does not include a technique for multiple and detailed classification.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 세계지적재산기구 특허공개공보 WO/2001/32694 에는 자기응집력을 가진 탐침을 혼합하여, 탐침이 전극판을 통과할 때마다 레이저에 의해 분석된 시료의 종류별로 자력을 가하여 물리적으로 다중적 분리시키는 종래기술을 개재하고 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, WIP Patent Publication No. WO / 2001/32694 is mixed with a probe having a self-aggregation force, each type of sample analyzed by the laser each time the probe passes through the electrode plate There is a prior art of physically multiple separation by applying magnetic force.

그러나, 이와 같이 단순히 자력을 통하여 자기응집력의 정도에 따라 분류하는 방식은 유전자 변형 세포 분리 및 마이크로 입자, 나노 입자 등에 대한 정밀한 분류가 곤란하다.However, such a method of simply classifying according to the degree of self-aggregation through magnetic force is difficult to separate genetically modified cells and to precisely classify microparticles and nanoparticles.

요컨대, 종래의 형광 활성 세포 분류기(Fluorescence Activated Cell Sorter;FACS)들은 다중적인 분류와 세밀한 분류가 곤란한 문제점이 있고, 특히 유전자 변형 세포 분리 및 마이크로 입자, 나노 입자 등에 대한 정밀한 분류에 이용할 수 없는 문제점이 있었다.In short, the conventional Fluorescence Activated Cell Sorter (FACS) has a problem that multiple classification and detailed classification are difficult, and in particular, there is a problem that cannot be used for precisely separating genetically modified cells and microparticles and nanoparticles. there was.

본 발명은 세포의 특성에 따라 정밀한 다중분류(minute multiple sort)를 가능하도록 하기 위하여, 유전영동기술을 이용하여 개량된 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치(Fluorescently multiple dieletrophoretic activated cell sorter) 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides an improved multiple fluorescence degree using a cell sorting device (Fluorescently multiple dieletrophoretic activated cell sorter) and a method using an electrophoresis technology in order to enable minute multiple sort according to the characteristics of the cell For the purpose of

또한, 본 발명은 유전자 변형 세포에서 단백질이 발하는 형광 정도를 측정하여 유전자 발현 정도가 같은 세포끼리 분리할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a device and method for measuring the degree of fluorescence emitted by a protein in a genetically modified cell to separate cells having the same gene expression.

또한, 본 발명은 미세입자의 유전영동 특성을 이용한 미세입자, 시료, 세포 등의 분류 장치에 탑재되는 미세전극이 가장 효율적으로 동작되는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a structure in which the microelectrode mounted on the sorting device of microparticles, samples, cells and the like using the electrophoretic properties of the microparticles is most efficiently operated.

또한 본 발명은 미세입자의 유전영동 특성을 이용한 미세입자, 시료, 세포 등이 포지티브 또는 네거티브 전기영동특성을 동일하게 가지는 경우에도 분류가 가능한 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a device and method that can be classified even when the microparticles, samples, cells, etc. using the electrophoretic properties of the microparticles have the same positive or negative electrophoretic properties.

상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 특징에 의하면,According to a feature of the invention devised to achieve the above object,

미세입자가 포함된 시료가 주입되는 시료 주입구; 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 유체 주입구; 상기 미세입자가 분리되어 유출되는 복수의 유출구; 상기 시료 및 유체가 흐르는 공간인 채널; 상기 채널 내에서 나란히 배치되는 복수의 미세전극을 포함하는 유체 흐름 제어부;A sample injection hole into which a sample containing fine particles is injected; A fluid injection port through which a sheath fluid for forming a flow path of the sample is injected; A plurality of outlets through which the fine particles are separated and discharged; A channel which is a space in which the sample and the fluid flow; A fluid flow controller including a plurality of microelectrodes arranged side by side in the channel;

상기 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하여 형광 정도를 검출하는 유광조사부;Glossy irradiation unit for detecting the degree of fluorescence by irradiating the input laser to the sample in the channel;

상기 검출된 형광정도에 따라 상기 미세전극에 제어전압을 인가하여 상기 미세입자를 분리유출시키는 전자제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치가 제공된다.According to the detected degree of fluorescence is applied a control voltage to the microelectrode is provided an electronic control unit for separating and discharging the microparticles is provided, the multi-fluorescence degree using cell separation apparatus is provided.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 제2의 특징에 의하면, And according to the second aspect of the present invention, which was created to achieve the above object,

미세입자가 포함된 시료가 주입되는 시료 주입구; 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 유체 주입구; 상기 미세입자가 분리되어 유출되는 복수의 유출구; 상기 시료 및 유체가 흐르는 공간인 채널; 상기 채널 내에서 나란히 배치되는 복수의 미세전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치가 제공된다.A sample injection hole into which a sample containing fine particles is injected; A fluid injection port through which a sheath fluid for forming a flow path of the sample is injected; A plurality of outlets through which the fine particles are separated and discharged; A channel which is a space in which the sample and the fluid flow; Provided is a fluid flow control device comprising a plurality of microelectrodes arranged side by side in the channel.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 제3의 특징에 의하면,And, according to the third aspect of the present invention, which was created to achieve the above object,

미세입자가 포함된 시료가 주입되고, 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 주입단계(S10); 시스 유체의 주입량을 조절하여 상기 미세입자가 포함된 시료를 복수의 미세전극이 형성된 채널에 흐르게 하고, 상기 채널 중 조사 위치에 해당하는 형광탐지영역(127)에 상기 시료가 배치되도록 하는 조사준비단계(S20); 형광탐지영역에 상기 시료의 배치가 완료되면 상기 형광탐지영역에 입력 레이저를 조사하여 형광 정도를 검출하는 유광조사단계(S30); 검출된 형광정도에 따라 상기 미세전극에 제어전압을 인가하여 상기 미세입자를 분리유출시키는 전자제어단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법이 제공된다.An injection step (S10) in which a sample including fine particles is injected, and a sheath fluid is injected to form a flow path of the sample; An irradiation preparation step of controlling the injection amount of the sheath fluid to flow the sample containing the microparticles to the channel formed with a plurality of microelectrodes and to place the sample in the fluorescence detection region 127 corresponding to the irradiation position of the channel. (S20); A gloss irradiation step (S30) of detecting a degree of fluorescence by irradiating an input laser to the fluorescence detection area when the sample is placed in the fluorescence detection area; According to the detected degree of fluorescence is applied to a control voltage is applied to the microelectrode (S40) for separating and discharging the microparticles is provided a multi-fluorescence degree using cell separation method comprising a.

유체 흐름 제어부의 상기 복수의 미세전극은, 상기 시료가 유전영동 특성에 따라 상기 복수의 배출구로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성될 수 있다.The plurality of microelectrodes of the fluid flow controller may be provided with a plurality of bent portions for inducing the sample to be separately discharged to the plurality of outlets according to the characteristics of the electrophoresis.

복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 일정 간격으로 이격 배열되어 형성될 수 있다.The plurality of bent parts formed on the plurality of microelectrodes may be formed to be spaced apart at regular intervals.

복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 채널의 길이 방향에 대하여 60도의 각도를 가지고 형성될 수 있다.The plurality of bent portions formed on the plurality of microelectrodes may be formed at an angle of 60 degrees with respect to the longitudinal direction of the channel.

복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 전극의 너비가 20 마이크로미터이고, 전극 간의 간격이 20 마이크로미터인 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of bent portions formed on the plurality of microelectrodes have a width of 20 micrometers and an interval between the electrodes of 20 micrometers.

복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하는 것이 바람직하다.The plurality of microelectrodes may include a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction of the channel. The bent portion and the bent portion of the second microelectrode form an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, and the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are formed in the lengthwise direction of the channel. It is preferable to form the electrode gap toward the side.

미세전극의 재질은 금(Au)인 것이 바람직하다.The material of the microelectrode is preferably gold (Au).

유광조사부는, 상기 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 상기 조사된 입력 레이저에 의해 여기되어 상기 시료로부터 방출된 형광 정도 따른 응답 레이저를 각 파장별로 분할하는 다이크로익 미러; 상기 응답 레이저의 출력을 분할하는 빔 스플리터; 상기 응답 레이저의 중 불필요한 출력을 차단하는 노치 필터; 상기 응답 레이저를 측정하여 방출된 형광 정도를 전기신호 데이터로 변환하는 수광부;를 포함할 수 있다.Glossy irradiation unit, the laser irradiation unit for irradiating the input laser to the sample in the channel; A dichroic mirror that is excited by the irradiated input laser and divides a response laser according to the degree of fluorescence emitted from the sample for each wavelength; A beam splitter dividing an output of the response laser; A notch filter to block unnecessary output of the response laser; And a light receiving unit measuring the response laser to convert the emitted fluorescence degree into electrical signal data.

수광부는, 광전증배관(Photomultiplier Tube)인 것이 바람직하다.The light receiving portion is preferably a photomultiplier tube.

레이저 조사부는, 532nm 파장의 입력 레이저를 조사하고, 다이크로익 미러는, 상기 응답 레이저 중 530mm 이하의 파장의 응답 레이저를 반사시키는 것이 바람직하ㄷ.The laser irradiation unit irradiates an input laser having a wavelength of 532 nm, and the dichroic mirror preferably reflects the response laser having a wavelength of 530 mm or less among the response lasers.

유광조사부는 빔 스플리터에 의해 분할된 응답 레이저를 측정하는 CCD 카메라를 더 포함할 수 있고, 노치 필터는 상기 다이크로익 미러 및 상기 빔 스플리터에 의해 분할된 530nm 초과의 응답 레이저 중 532nm 파장의 응답레이저를 차단할 수 있다.The light emitting unit may further include a CCD camera measuring a response laser split by a beam splitter, and the notch filter may include a response laser having a wavelength of 532 nm among the dichroic mirror and a response laser larger than 530 nm split by the beam splitter. Can be blocked.

전자제어부는 상기 유광조사계에 의해 측정된 형광 정도의 전기신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 데이터획득부; 상기 데이터베이스에 저장된 상기 형광 정도의 데이터에 따라 상기 복수의 미세전극에 가할 제어전압을 연산하는 펑션 제너레이터; 상기 펑션 제너레이터에 의해 연산된 제어전압에 따라 상기 전극을 스위칭하고 제어전압을 인가하는 스위칭부;를 포함할 수 있다.The electronic control unit includes a data acquisition unit for receiving the electrical signal data of the degree of fluorescence measured by the gloss irradiation system and stores in the database; A function generator for calculating a control voltage to be applied to the plurality of microelectrodes according to the data of the degree of fluorescence stored in the database; And a switching unit for switching the electrode and applying a control voltage according to the control voltage calculated by the function generator.

그리고, 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 따라, 상기 펑션 제너레이터가 상기 스위칭부로 하여금 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 인가될 수 있는 제1 제어전압과, 상기 제2 미세전극과 제3 미세전극에 인가될 수 있는 제2 제어전압 중 적어도 하나의 제어전압을 인가시킬 수 있다.The function generator may allow the switching unit to apply a first control voltage to the first microelectrode and the second microelectrode according to the electrical signal data of the degree of fluorescence received by the data acquisition unit, and the second control unit. At least one control voltage of the second control voltage that may be applied to the microelectrode and the third microelectrode may be applied.

특히, 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 상기 시료의 미세입자가 포지티브 유전영동 특성(Positive DEP)을 가지는 경우 상기 펑션 제너레이터는 상기 스위칭부로 하여금 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 제1 제어전압을 인가시키고, 상기 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 상기 시료의 미세입자가 네거티브 유전영동 특성(Negative DEP)을 가지는 경우 상기 펑션 제너레이터는 상기 스위칭부로 하여금 상기 제2 미세전극과 상기 제3 미세전극에 제2 제어전압을 인가시킬 수 있다.In particular, when the microparticles of the sample identified by the electrical signal data of the degree of fluorescence received from the data acquisition unit have a positive DEP, the function generator causes the switching unit to cause the first microelectrode and the The function generator when a first control voltage is applied to a second microelectrode, and the microparticles of the sample identified by the electrical signal data of the degree of fluorescence received by the data acquisition unit have negative DEP. The switching unit may apply a second control voltage to the second microelectrode and the third microelectrode.

상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 다른 특징에 의하면, According to another feature of the invention devised to achieve the above object,

미세입자가 포함된 시료가 주입되고, 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 주입단계(S10); 상기 시스 유체의 주입량을 조절하여 상기 미세입자가 포함된 시료를 복수의 미세전극이 형성된 채널에 흐르게 하고, 상기 채널 중 조사 위치에 해당하는 형광탐지영역에 상기 시료가 배치되도록 하는 조사준비단계(S20); 상기 형광탐지영역에 상기 시료의 배치가 완료되면 상기 형광탐지영역에 입력 레이저를 조사하여 형광 정도를 검출하는 유광조사단계(S30); 상기 검출된 형광정도에 따라 상기 미세전극에 제어전압을 인가하여 상기 미세입자를 분리유출시키는 전자제어단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법이 제공된다. 전자제어단계(S40)를 거친 후 상기 미세전극에 의해 분리된 미세입자를 수집하는 수집단계(S50)를 더 포함할 수 있다.An injection step (S10) in which a sample including fine particles is injected, and a sheath fluid is injected to form a flow path of the sample; An irradiation preparation step of controlling the injection amount of the sheath fluid to flow a sample containing the microparticles to a channel in which a plurality of microelectrodes are formed, and to place the sample in a fluorescence detection area corresponding to the irradiation position of the channel (S20). ); A gloss irradiation step (S30) of detecting a degree of fluorescence by irradiating an input laser to the fluorescence detection area when the arrangement of the sample is completed in the fluorescence detection area; According to the detected fluorescence degree is applied to a control voltage to the micro-electrode to separate and discharge the fine particles (S40); is provided a multiple fluorescence degree using cell separation method comprising a. After the electronic control step (S40) may further include a collecting step (S50) for collecting the fine particles separated by the microelectrode.

복수의 미세전극은, 상기 시료가 유전영동 특성에 따라 상기 복수의 배출구로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성될 수 있고, 복수의 절곡부는 일정 간격으로 이격 배열되어 형성될 수 있고, 채널의 길이 방향에 대하여 60도의 각도를 가지고, 전극의 너비가 20 마이크로미터이고, 전극 간의 간격이 20 마이크로미터인 것이 바람직하다.The plurality of microelectrodes may be formed with a plurality of bent portions for inducing the sample to be separately discharged to the plurality of outlets according to the dielectric properties, the plurality of bent portions may be formed spaced at regular intervals, It is preferred that it has an angle of 60 degrees with respect to the longitudinal direction, the width of the electrode is 20 micrometers, and the spacing between the electrodes is 20 micrometers.

복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성할 수 있다.The plurality of microelectrodes may include a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction of the channel. The bent portion and the bent portion of the second microelectrode form an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, and the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are formed in the lengthwise direction of the channel. The electrode gap toward the side can be formed.

조사준비단계(S20)는, 상기 채널 중 조사 위치에 해당하는 형광탐지영역에 상기 시료가 배치될 때까지 상기 미세입자가 포함된 시료와 상기 시스 유체에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다.The irradiation preparation step (S20) may include applying pressure to the sample containing the microparticles and the sheath fluid until the sample is disposed in the fluorescence detection region corresponding to the irradiation position of the channel.

상기 유광조사단계(S30)는, 상기 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하는 레이저 조사단계(S32); 상기 조사된 입력 레이저에 의해 여기되어 상기 시료로부터 방출된 형광 정도 따른 응답 레이저를 각 파장별로 분할하는 다이크로익 단계(S34); 상기 응답 레이저의 출력을 분할하는 빔 스플리팅 단계(S36); 상기 응답 레이저의 중 불필요한 출력을 차단하는 노치 단계(S38); 상기 응답 레이저를 측정하여 방출된 형광 정도를 전기신호 데이터로 변환하는 수광 단계(S39);를 포함할 수 있다.The gloss irradiation step (S30), the laser irradiation step (S32) for irradiating the input laser to the sample in the channel; A dichroic step (S34) of dividing the response laser according to the degree of fluorescence emitted by the irradiated input laser for each wavelength; A beam splitting step (S36) of dividing the output of the response laser; A notch step (S38) of blocking unnecessary output of the response laser; And a light receiving step (S39) of measuring the response laser to convert the emitted fluorescence degree into electrical signal data.

본 발명에 의하면 세포의 특성에 따라 정밀한 다중분류를 가능하도록 하기 위하여, 유전영동기술을 이용하여 개량된 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 방법이 제공된다.According to the present invention, in order to enable precise multi-classification according to the characteristics of a cell, an apparatus and a method for separating multiple fluorescence using multiple fluorescence using an electrophoretic technique are provided.

또한, 본 발명에 의하면 유전자 변형 세포에서 단백질이 발하는 형광 정도를 측정하여 유전자 발현 정도가 같은 세포끼리 분리할 수 있는 장치 및 방법이 제공된다.In addition, the present invention provides an apparatus and method for measuring the degree of fluorescence emitted by a protein in genetically modified cells to separate cells having the same gene expression.

또한, 본 발명에 의하면 미세입자의 유전영동 특성을 이용한 미세입자, 시료, 세포 등의 분류 장치에 탑재되는 미세전극이 가장 효율적으로 동작되는 구조가 제공된다.In addition, according to the present invention, there is provided a structure in which the microelectrode mounted on the sorting device of the microparticle, the sample, the cell, and the like using the electrophoretic characteristics of the microparticle is most efficiently operated.

또한, 본 발명에 의하면 미세입자의 유전영동 특성을 이용한 미세입자, 시료, 세포 등이 포지티브 또는 네거티브 전기영동특성을 동일하게 가지는 경우에도 분류가 가능한 장치 및 방법이 제공된다.In addition, the present invention provides a device and method that can be classified even when the microparticles, samples, cells and the like using the electrophoretic properties of the microparticles have the same positive or negative electrophoretic properties.

도 1은 종래의 아르곤 이온 레이저를 쓰는 형광 활성 세포 분류 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 탐침이 전극판을 통과할 때마다 레이저에 의해 분석된 시료의 종류별로 자력을 가하여 물리적으로 다중적 분리시키는 종래기술을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치의 유체 흐름 제어부이다.
도 5는 유체 흐름 제어부의 확대도로서, 본 발명에 의한 유체 흐름 제어 장치의 전극구조를 확대한 확대도이다.
도 6은 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 방법의 일 실시예로서 수광부의 신호를 나타낸 출력 그래프이다.
도 7a, 도 7b, 도 7c는 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 방법과 유체 흐름 제어 장치의 전극구조의 작용을 현미경으로 촬영한 사진이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c는 도 7a, 도 7b, 도 7c의 각 사진을 도식적으로 표현한 캐드 도면이다.1 is a block diagram showing a fluorescent active cell sorting apparatus using a conventional argon ion laser.
FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional technique in which a probe is physically multiplexed by applying magnetic force for each type of sample analyzed by a laser each time the probe passes through an electrode plate.
3 is a block diagram of a cell separation device using multiple fluorescence degree according to the present invention.
Figure 4 is a fluid flow control of the multiple fluorescence degree using cell separation apparatus according to the present invention.
5 is an enlarged view of a fluid flow controller, in which an electrode structure of the fluid flow control device according to the present invention is enlarged.
6 is an output graph showing a signal of a light receiver as one embodiment of the apparatus and method for cell separation using multiple fluorescence levels according to the present invention.
7A, 7B, and 7C are photographs taken under a microscope of the action of the electrode structure of the apparatus and method for separating multiple fluorescence using cells according to the present invention and the fluid flow control device.
8A, 8B, and 8C are CAD diagrams schematically showing the photographs of FIGS. 7A, 7B, and 7C.

본 발명은 세포의 유전영동 특성에 따라 정밀한 다중분류를 가능하도록 하기 위하여, 형광 활성 세포 분류 기술(FACS)과 유전영동(Dielectrophoresis) 기술을 결합킨 것으로서, 본 발명에 의하면 특히 유전자 변형 세포에서 단백질이 발하는 형광 정도를 측정하여 유전자 발현 정도가 같은 세포끼리 분리할 수 있는 장치 및 방법이 제공된다.The present invention combines fluorescence activated cell sorting technology (FACS) and dielectrophoresis technology in order to enable precise multi-classification according to the cell's genophoretic properties. An apparatus and method are provided which can separate cells having the same gene expression level by measuring the degree of fluorescence emitted.

도 3은 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치의 구성도이고, 도 4a는 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치의 유체 흐름 제어부이고, 도 4b는 유체 흐름 제어부의 확대도로서, 본 발명에 의한 유체 흐름 제어 장치의 전극구조를 확대한 확대도이다.Figure 3 is a block diagram of a multi-fluorescence degree using cell separation apparatus according to the present invention, Figure 4a is a fluid flow control unit of the multi-fluorescence degree using cell separation apparatus according to the present invention, Figure 4b is an enlarged view of the fluid flow control unit, It is an enlarged view which expanded the electrode structure of the fluid flow control apparatus which concerns on this invention.

본 발명의 제1의 특징에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치(FMDACS; Fluorescently Multiple Dielectrophoretic Activated Cell Sorter)는, 미세입자가 포함된 시료가 주입되는 시료 주입구(121); 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 유체 주입구(122); 상기 미세입자가 분리되어 유출되는 복수의 유출구(129a, 129b, 129c); 상기 시료 및 유체가 흐르는 공간인 채널(125); 상기 채널 내에서 나란히 배치되는 복수의 미세전극(126a, 126b, 126c)을 포함하는 유체 흐름 제어부(120)와, 상기 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하여 형광 정도를 검출하는 유광조사부(130)와, 상기 검출된 형광정도에 따라 상기 미세전극에 제어전압을 인가하여 상기 미세입자를 분리유출시키는 전자제어부(140)를 포함한다. 그리고, 시료 주입구(121)에 시료를 주입하는 시료 주입부(111); 유체 주입구(122)에 유체를 주입하는 유체 주입구(112); 복수의 유출구(129a, 129b, 129c)로부터 유출되는 미세입자를 수집하는 수집부를 더 포함할 수 있다.According to a first aspect of the present invention, an apparatus for separating multiple fluorescence using cells (FMDACS) comprises: a sample injection port 121 into which a sample containing microparticles is injected; A fluid injection port 122 into which a sheath fluid for forming a flow path of the sample is injected; A plurality of outlets 129a, 129b, and 129c through which the fine particles are separated and discharged; A channel 125 in which the sample and the fluid flow; A fluid flow controller 120 including a plurality of microelectrodes 126a, 126b, and 126c disposed in parallel in the channel, and a gloss irradiator 130 for detecting a degree of fluorescence by irradiating an input laser to a sample in the channel; And an electronic controller 140 that separates and discharges the fine particles by applying a control voltage to the microelectrode according to the detected fluorescence degree. And, a sample injection unit 111 for injecting a sample into the sample injection port 121; A fluid inlet 112 for injecting fluid into the fluid inlet 122; The apparatus may further include a collector configured to collect the fine particles flowing out of the plurality of outlets 129a, 129b, and 129c.

유체 흐름 제어부(120)의 복수의 미세전극(126a, 126b, 126c)은, 시료가 유전영동 특성에 따라 복수의 배출구(129a, 129b, 129c)로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 복수의 절곡부는 일정 간격으로 이격 배열되어 형성될 수 있고, 일 실시예에 있어서, 채널의 길이 방향에 대하여 60도의 각도를 가지고 형성될 수 있다. 그리고, 절곡부에서 전극의 너비가 20 마이크로미터이고, 전극 간의 간격이 20 마이크로미터인 것이 바람직하다.The plurality of microelectrodes 126a, 126b, and 126c of the fluid flow controller 120 may include a plurality of bent portions for inducing a sample to be separately discharged to the plurality of outlets 129a, 129b, and 129c according to the dielectric motion characteristics. It features. The plurality of bent portions may be formed to be spaced apart at regular intervals, and in one embodiment, may be formed at an angle of 60 degrees with respect to the longitudinal direction of the channel. And, it is preferable that the width of the electrode at the bent portion is 20 micrometers, and the distance between the electrodes is 20 micrometers.

일 실시예에 있어서, 복수의 미세전극(126)은 채널(125)의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극(126a)과, 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극(126b) 및 제3 미세전극(126c)을 포함하고, 제1 미세전극(126a)의 절곡부와 제2 미세전극(126b)의 절곡부는 채널(125)의 길이방향의 일측(예컨대, 도 5의 오른쪽 위측)으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 제2 미세전극(126b)의 절곡부와 제3 미세전극(126c)의 절곡부는 채널(125)의 길이방향의 타측(예컨대, 도 5의 오른쪽 아래측)으로 향하는 전극 간격을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 미세전극(126a, 126b, 126c)의 재질은 금(Au)인 것이 좋다.In an exemplary embodiment, the plurality of microelectrodes 126 may include a first microelectrode 126a provided at one side of the channel 125 in the longitudinal direction and a second microelectrode 126b provided at the other side of the channel in the longitudinal direction. ) And a third microelectrode 126c, wherein the bent portion of the first microelectrode 126a and the bent portion of the second microelectrode 126b are formed on one side of the channel 125 in the longitudinal direction (for example, the right side of FIG. 5). Forming the electrode gap toward the upper side, and the bent portion of the second microelectrode 126b and the bent portion of the third microelectrode 126c are the other side in the longitudinal direction of the channel 125 (for example, the lower right side of FIG. 5). It is possible to form an electrode gap that is directed toward. Preferably, the material of the fine electrodes 126a, 126b, and 126c is gold (Au).

유체 흐름 제어부(120)의 복수의 미세전극(126a, 126b, 126c)은 채널(125)의 아래측 바닥면에 설치되거나, 채널(125)의 위측 기판상에 설치될 수 있다. 높은 효과를 나타내기 위하여는, 복수의 미세전극(126a, 126b, 126c)은 채널(125)의 아래측 바닥면과 위측 기판상에 동시에 설치될 수도 있다. 채널(125)은 바람직하게는 그 높이가 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 폭은 200 마이크로 미터 내지 2 미리미터, 길이는 5 미리미터 내지 20 미리미터가 되는 것이 좋다.The plurality of microelectrodes 126a, 126b, and 126c of the fluid flow controller 120 may be installed on the bottom bottom surface of the channel 125 or may be installed on the upper substrate of the channel 125. In order to exhibit a high effect, the plurality of microelectrodes 126a, 126b, and 126c may be simultaneously installed on the bottom bottom surface and the top substrate of the channel 125. The channel 125 preferably has a height of 10 micrometers to 100 micrometers, a width of 200 micrometers to 2 mm, and a length of 5 mm to 20 mm.

일반적으로, 여러 종류의 미세입자가 포함되어 있는 시료를 시료 주입구(121)를 통하여 주입하면 시료에 포함된 미세입자는 그 고유의 유전영동(Dielectrophoresis; DEP) 특성에 따라 전기장의 밀한 영역과 소한 영역 간에서 이동하는 모멘트를 받는다. 미세입자는 유전영동 특성에 따라 포지티브 DEP 입자, 네어티브 DEP 입자 및, DEP 특성이 없는 제로 DEP 입자로 구분될 수 있다.In general, when a sample containing various kinds of microparticles is injected through the sample inlet 121, the microparticles included in the sample are dense and small regions of the electric field according to their inherent Dielectrophoresis (DEP) characteristics. Receive moment of movement in liver. The microparticles may be classified into positive DEP particles, negative DEP particles, and zero DEP particles having no DEP properties according to the electrophoretic properties.

유전성을 띤 액체 내이 미세입자는 비균일 전기장에 놓이는 경우에 현탁 매질과의 상대적 유전 특성 차이에 따라 고밀도 전기장 또는 저밀도 전기장의 방향으로 이동하는 DEP 현상을 가진다. 포지티브 DEP 입자는 저밀도 전기장으로부터 고밀도 전기장을 향하여 이동하며, 네거티브 DEP 입자는 고밀도 전기장으로부터 저밀도 전기장을 향하여 이동하고, 제로 DEP 입자는 전기장의 영향 없이 관성에 의하여 직진 이동하는 특성을 가진다.Dielectric microparticles in a dielectric liquid have a DEP phenomenon that moves in the direction of a high or low density electric field depending on the difference in relative dielectric properties with the suspending medium when placed in a non-uniform electric field. Positive DEP particles move from a low density electric field toward a high density electric field, negative DEP particles move from a high density electric field toward a low density electric field, and zero DEP particles move straight by inertia without influence of the electric field.

이러한 유전영동은 비균일한 전기장과 입자의 편극도(Polarizability)의 상호작용에 의해 발생하는 것으로서, 유전영동으로 인해 구형의 입자(sphere particle) 가 받게 되는 힘(DEP force)은 다음의 수학식 1로 표현된다.The electrophoresis is caused by the interaction of the non-uniform electric field with the polarization of the particles, and the force that the sphere particles are subjected to due to the electrophoresis is expressed by the following equation. It is expressed as

[수학식 1][Equation 1]

FDEP = 2πr3εe{Re[K(ω)]}∇E2 F DEP = 2πr 3 ε e {Re [K (ω)]} ∇E 2

r은 거리, εe은 DEP 상수, K(ω)는 DEP 함수, E는 전기장의 세기이다. 위 식에 대한 보다 자세한 내용은 H.A. Pohl이 1978년에 저술한 "Dielectrophoresis" (캠브리지 대학 출판) 페이지 17~43을 참조한다.r is the distance, ε e is the DEP constant, K (ω) is the DEP function, and E is the strength of the electric field. For more information on the above equation, see HA Pohl, 1978, “Dielectrophoresis” (Cambridge University Press), pages 17–43.

한편, 유광조사부(130)는, 채널(125) 내의 시료에 입력 레이저를 조사하는 레이저 조사부(131); 조사된 입력 레이저에 의해 여기되어 시료로부터 방출된 형광 정도 따른 응답 레이저를 각 파장별로 분할하는 다이크로익 미러(133); 응답 레이저의 출력을 분할하는 빔 스플리터(135); 응답 레이저의 중 불필요한 출력을 차단하는 노치 필터(137); 응답 레이저를 측정하여 방출된 형광 정도를 전기신호 데이터로 변환하는 수광부(139);를 포함할 수 있다. On the other hand, the glossy irradiation unit 130, the laser irradiation unit 131 for irradiating the input laser to the sample in the channel 125; A dichroic mirror 133 which divides the response laser according to the degree of fluorescence emitted by the irradiated input laser and emitted from the sample for each wavelength; A beam splitter 135 for dividing the output of the response laser; A notch filter 137 for blocking unnecessary output of the response laser; And a light receiving unit 139 for measuring the response laser and converting the emitted fluorescence degree into electrical signal data.

일 실시예에 있어서, 레이저 조사부(131)는 532nm 파장의 입력 레이저를 조사할 수 있고, 다이크로익 미러(133)는 응답 레이저 중 530mm 이하의 파장의 응답 레이저를 반사시킬 수 있다. 유체 흐름 제어부(110)의 주입구(121,122)에 연결된 미세입자 포함 시료가 들어있는 주사튜브(111)와 시스액이 들어 있는 시스튜브(112)의 주사 실린더가 눌러지면, 시료(sample) 및 시스 유체(sheath liquid)가 배관(111a, 112a)를 거쳐 주입구(121,122)에 주입된다. 시스 유체는 압력과 응집력 및 마찰감소 등에 의해 시료의 흐름을 조절하는 역할을 한다. 시료가 소정의 형광탐지영역(도 5의 127)에 도달하면 레이저 조사부(131)는 도 3에 도시된 것과 같이, 대물렌즈(134)를 통하여 532nm 파장의 입력 레이저를 형광탐지영역(127)에 조사한다. 형광탐지영역(127) 내의 시료는 자신의 고유한 형광반응을 발광하여 반응 레이저를 나타낸다. 반응 레이저는 시료의 형광반응 특성에 따라 여러 파장의 빛을 혼합하고 있는데, 반응 레이저의 스펙트럼 중에서 다이크로익 미러(133)는 530nm 이하의 파장 영역을 대부분 필터링하고 530nm 초과의 파장 영역을 투과시킬 수 있다. 예컨대, 유전자 변형 세포의 특성을 파악하기 위한 실험에서, 단백질에서 발광된 반응 레이저는 다이크로익 미러(133)를 거친 후에는 대부분이 530nm 초과의 파장을 가진 레이저로 바뀌게 된다.In one embodiment, the laser irradiator 131 may irradiate an input laser having a wavelength of 532 nm, and the dichroic mirror 133 may reflect a response laser having a wavelength of 530 mm or less among the response lasers. When the injection cylinders of the injection tube 111 containing the microparticles connected to the injection ports 121 and 122 of the fluid flow control unit 110 and the sheath tube 112 containing the sheath liquid are pressed, the sample and the sheath fluid Sheath liquid is injected into the injection holes 121 and 122 through the pipes 111a and 112a. Sheath fluid plays a role in controlling the flow of the sample by pressure, cohesion and friction reduction. When the sample reaches the predetermined fluorescence detection region 127 of FIG. 5, the laser irradiation unit 131 transmits an input laser having a wavelength of 532 nm to the fluorescence detection region 127 through the objective lens 134 as shown in FIG. 3. Investigate. The sample in the fluorescence detection area 127 emits its own fluorescence reaction to represent the reaction laser. The reaction laser mixes light of various wavelengths according to the fluorescence characteristics of the sample. In the spectrum of the reaction laser, the dichroic mirror 133 can filter most wavelengths of 530 nm or less and transmit wavelengths of more than 530 nm. have. For example, in an experiment for characterizing genetically modified cells, the reaction laser emitted from the protein is changed to a laser having a wavelength of more than 530 nm after passing through the dichroic mirror 133.

빔 스플리터(135)를 거쳐 반응 레이저의 일부는 CCD 카메라(136)에 의해 촬영될 수 있고, CCD 카메라(136)에 의해 촬영된 반응 레이저의 주파수, 광량, 세기 등의 특성은 시료의 DEP 특성을 파악하는 기초 자료가 된다. 반응 레이저의 주파수, 광량, 세기, 색분포 등의 특성은 제어부(140) 내의 데이터베이스에 저장되어 있을 수 있고, 데이터베이스에 저장되어 있는 시료의 DEP 특성에 따라 채널(125) 내의 전극(126a, 126b, 126c)에 인가되는 제어전압이 연산될 수 있다.A part of the reaction laser may be photographed by the CCD camera 136 via the beam splitter 135, and characteristics such as frequency, light quantity, intensity, etc. of the reaction laser photographed by the CCD camera 136 may be used to determine DEP characteristics of the sample. It becomes the basic data to grasp. Characteristics such as frequency, light amount, intensity, color distribution of the reactive laser may be stored in a database in the controller 140, and according to the DEP characteristics of the sample stored in the database, the electrodes 126a, 126b, The control voltage applied to 126c can be calculated.

노치 필터(137)는 다이크로익 미러(133) 및 빔 스플리터(135)에 의해 분할된 530nm 초과의 응답 레이저 중 532nm 파장의 응답레이저를 차단할 수 있다. 다이크로익 미러(133)를 통과한 530nm 초과 파장의 반응 레이저 중 532nm의 파장의 레이저는 그 대부분이 입력 레이저가 다시 반사된 것이므로 이를 노치 필터(137)를 사용하여 제거해야 한다. 결국, 수광부(139)는 응답 레이저 중 532nm 파장의 레이저가 제거된 나머지 530nm 초과 파장의 반응 레이저를 측정하여, 방출된 형광 정도를 전기신호 데이터로 변환하고 이를 전자제어부(140)로 전송한다. 여기서, 수광부(139)는 광전증배관(Photomultiplier Tube)인 것이 바람직하다.The notch filter 137 may block the response laser of 532 nm wavelength among the response lasers larger than 530 nm divided by the dichroic mirror 133 and the beam splitter 135. Of the reaction lasers having a wavelength greater than 530 nm passing through the dichroic mirror 133, most of the lasers having a wavelength of 532 nm should be removed using the notch filter 137 because most of them are reflections of the input laser. As a result, the light receiving unit 139 measures the reaction laser having a wavelength greater than 530 nm from which the laser of the 532 nm wavelength of the response laser is removed, converts the emitted fluorescence degree into electrical signal data, and transmits it to the electronic controller 140. Here, the light receiving unit 139 is preferably a photomultiplier tube.

전자제어부(140)는 유광조사부(130)에 의해 측정된 형광 정도의 전기신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 데이터획득부(142); 데이터베이스에 저장된 형광 정도의 데이터에 따라 복수의 미세전극에 가할 제어전압을 연산하는 펑션 제너레이터(144); 펑션 제너레이터에 의해 연산된 제어전압에 따라 전극을 스위칭하고 제어전압을 인가하는 스위칭부(146);를 포함할 수 있다.The electronic controller 140 includes a data acquisition unit 142 for receiving electrical signal data of the degree of fluorescence measured by the glossy irradiation unit 130 and storing it in a database; A function generator 144 for calculating a control voltage to be applied to the plurality of microelectrodes according to the data of the degree of fluorescence stored in the database; And a switching unit 146 for switching the electrode and applying the control voltage according to the control voltage calculated by the function generator.

데이터획득부(142)를 통해 저장되는 데이터베이스의 자료는, 전술한 반응 레이저의 주파수, 광량, 세기, 색분포 등의 특성 외에, 수광부(139)에 의해 수집되는 반응 레이저의 주파수, 광량, 세기, 색분포 등의 특성이 포함될 수 있다. 펑션 제너레이터(144)는 형광조사영역(125)에서 조사된 시료의 반응 레이저 특성에 매칭되는 시료의 정체를 파악하고 이를 분리하기 위한 제어전압을 연산한다. 스위칭부(146)는 펑션 제너레이터(144)의 제어에 의하여 유체 흐름 제어부(120)의 복수의 전극(126a, 126b, 126c)에 인가되는 제어전압을 스위칭한다.The data of the database stored through the data acquisition unit 142, in addition to the characteristics such as the frequency, light amount, intensity, color distribution of the reaction laser described above, the frequency, light amount, intensity, and the like of the reaction laser collected by the light receiving unit 139 Characteristics such as color distribution may be included. The function generator 144 detects the identity of the sample matching the reactive laser characteristics of the sample irradiated from the fluorescence irradiation area 125 and calculates a control voltage for separating the sample. The switching unit 146 switches a control voltage applied to the plurality of electrodes 126a, 126b, and 126c of the fluid flow controller 120 under the control of the function generator 144.

예컨대, 형광조사영역(125)에서 레이저 조사된 시료가 유전자 변형 단백질인 경우에 532nm의 레이저가 형광 단백질을 여기(excitation)하여, 방출된 반응 레이저가 수광부(139) 및 제어부(140)를 통해 포지티브 DEP 입자로 판정되면, 제어부(140)는 소정의 인가전압을 복수의 전극(126a, 126b, 126c)에 인가한다. For example, when the sample irradiated with laser in the fluorescence irradiation region 125 is a genetically modified protein, a laser of 532 nm excites the fluorescent protein, and the emitted reactive laser is positive through the light receiving unit 139 and the controller 140. If it is determined that the DEP particles, the control unit 140 applies a predetermined applied voltage to the plurality of electrodes (126a, 126b, 126c).

도 6은 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 방법의 일 실시예로서 수광부의 신호를 나타낸 출력 그래프이다. 이 그래프는 형광 정도가 다른 비드(bead) 시료를 사용하여 광전증배관(PMT;139)에서 측정한 출력 전기신호(전압치)이다. 변수를 레이저 파워와 채널 입구의 유량으로 설정하고, 위 두가지 변수를 변화시켜가면서 실험을 하였다. 레이저 파워는 30 마이크로 와트 부터 150 마이크로 와트까지 올려가며 실험을 하였고, 유량은 0.025ul/min 부터 0.20ul/min가지 0.25ul/min씩 올려가며 실험하였다. 레이저는 파장에 따라 세기가 가우시언 분포를 그리고 있어 레이저 파워가 올라가면 광전증배관(139)의 베이스 값도 같이 올라갔다. 실험결과로는, 레이저 파워는 30마이크로 와트에서, 유량은 0.100ul/min에서 3가지 종류의 비드의 형광을 모두 구분할 수 있었으며, 출력 효율이 우수했다.6 is an output graph showing a signal of a light receiver as one embodiment of the apparatus and method for cell separation using multiple fluorescence levels according to the present invention. This graph is an output electrical signal (voltage value) measured in a photomultiplier tube (PMT) 139 using beads having different fluorescence levels. The parameters were set to the laser power and the flow rate at the channel inlet, and the experiment was performed while changing the above two parameters. The laser power was tested from 30 microwatts to 150 microwatts, and the flow rate was increased from 0.025ul / min to 0.20ul / min by 0.25ul / min. The laser has a Gaussian distribution with intensity according to the wavelength, and as the laser power increases, the base value of the photomultiplier tube 139 also increases. As a result of the experiment, the laser power was able to distinguish all three types of fluorescence at 30 microwatts and the flow rate at 0.100 ul / min, and the output efficiency was excellent.

도 7a, 도 7b, 도 7c는 본 발명에 의한 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 방법과 유체 흐름 제어 장치의 전극구조의 작용을 현미경으로 촬영한 사진이고, 도 8a, 도 8b, 도 8c는 도 7a, 도 7b, 도 7c의 각 사진을 도식적으로 표현한 캐드 도면이다. 입력 레이저의 주파수 또는 파장 별로 DEP 모멘트의 방향이 다르며, 예컨대, 폴리스티렌 비드의 경우에는 증류수 시스 유액 내에서 200kHz 주파수의 레이저를 조사했을 때 전극에서 멀어지는 네거티브 DEP 특성을 가진다. 7A, 7B, and 7C are photographs photographed under a microscope of the action of the electrode structure of the cell separation device and method using the multiple fluorescence degree and the fluid flow control device according to the present invention, and FIGS. 8A, 8B, and 8C are FIGS. It is the CAD figure which showed each photograph of 7A, FIG. 7B, FIG. 7C schematically. The direction of the DEP moment varies depending on the frequency or wavelength of the input laser. For example, polystyrene beads have a negative DEP characteristic far from the electrode when irradiated with a laser of 200 kHz in distilled water sheath emulsion.

일 실시예에 있어서, 도 7a 및 도 8a를 참조하면, 데이터획득부(142)에서 도 5의 형광조사영역(125)에 레이저 조사되어 방출된 반응 레이저에 의해 미세입자(111-1,111-2,111-3)가 제1의 입자인 경우에는 펑션 제너레이터(144)는 스위칭부(146)로 하여금 제1 미세전극(126a)과 제2 미세전극(126b)에 전압(제1 제어전압)을 인가하여 채널의 일측(도 5의 오른쪽 위 방향)을 향하도록 미세입자를 이동시킬 수 있다. 7A and 8A, microparticles 111-1, 111-2, and 111-are generated by a reaction laser that is irradiated and emitted from the data acquisition unit 142 to the fluorescence irradiation area 125 of FIG. 5. In the case where 3) is the first particle, the function generator 144 causes the switching unit 146 to apply a voltage (first control voltage) to the first microelectrode 126a and the second microelectrode 126b to supply a channel. The microparticles can be moved to face one side (the upper right direction of FIG. 5).

도 7c 및 도 8c를 참조하면, 미세입자(111-1,111-2,111-3)가 제2의 입자인 경우에는 펑션 제너레이터(144)는 스위칭부(146)로 하여금 제2 미세전극(126b)과 제3 미세전극(126c)에 전압(제2 제어전압)을 인가하여 채널의 타측(도 5의 오른쪽 아래 방향)을 향하도록 미세입자를 이동시킬 수 있다. 도 5에서, 일례로 형광조사영역(125) 상의 미세입자(111-2)가 제2 입자인 경우에 제2 미세전극(126b)과 제3 미세전극(126c)에 전압을 인가하여 채널의 타측(도 5의 오른쪽 아래 방향)을 향하도록 미세입자를 이동시킬 수 있다. 7C and 8C, when the fine particles 111-1, 111-2, and 111-3 are the second particles, the function generator 144 causes the switching unit 146 to make the second fine electrode 126b and the second particles. By applying a voltage (second control voltage) to the three fine electrodes 126c, the fine particles may be moved toward the other side of the channel (the lower right direction in FIG. 5). In FIG. 5, for example, when the microparticles 111-2 on the fluorescence irradiation region 125 are the second particles, a voltage is applied to the second microelectrode 126b and the third microelectrode 126c so that the other side of the channel. The microparticles can be moved to face (lower right direction in FIG. 5).

도 7b 및 도 8b를 참조하면, 미세입자(111-1,111-2,111-3)가 제로 DEP 특성을 가지는 제3의 입자인 경우에는 펑션 제너레이터(144)가 미세전극(126a, 126b, 126c)에 어떤 전압을 가해도 미세입자는 직진한다.Referring to FIGS. 7B and 8B, when the fine particles 111-1, 111-2, and 111-3 are third particles having zero DEP characteristics, the function generator 144 may be applied to the fine electrodes 126a, 126b, and 126c. The microparticles go straight even if a voltage is applied.

또한, 일 실시예에 있어서, 데이터획득부(142)에서 도 5의 형광조사영역(125)에 레이저 조사되어 방출된 반응 레이저에 의해 미세입자(111-1,111-2,111-3)가 포지티브(Positive) DEP 입자인 경우에는 펑션 제너레이터(144)는 스위칭부(146)로 하여금 제1 미세전극(126a)과 제2 미세전극(126b)에 전압을 인가하여 채널의 일측(도 5의 오른쪽 위 방향)을 향하도록 미세입자를 이동시킬 수 있다. 미세입자(111-1,111-2,111-3)가 네거티브(Negative) DEP 입자인 경우에도 펑션 제너레이터(144)는 스위칭부(146)로 하여금 제1 미세전극(126a)과 제2 미세전극(126b)에 전압을 인가하여 채널의 타측(도 5의 오른쪽 아래 방향)을 향하도록 미세입자를 이동시킬 수 있다. 도 5에서, 일례로 형광조사영역(125) 상의 미세입자(111-2)가 네거티브(Negative) DEP 입자인 경우에 제1 미세전극(126a)과 제2 미세전극(126b)에 전압을 인가하여 채널의 타측(도 5의 오른쪽 아래 방향)을 향하도록 미세입자(111-2)를 이동시킬 수 있다. 이와 같이, 시료의 형광특성에 따라 복수의 미세전극 간의 제어전압을 다양하게 조합하여 분류하는 것이 가능하다.In addition, in an exemplary embodiment, the fine particles 111-1, 111-2, and 111-3 are positive by the reactive laser emitted by laser irradiation to the fluorescence irradiation region 125 of FIG. 5 from the data acquisition unit 142. In the case of DEP particles, the function generator 144 causes the switching unit 146 to apply a voltage to the first microelectrode 126a and the second microelectrode 126b so that one side (upper right direction in FIG. 5) of the channel is applied. The microparticles can be moved to face. Even when the fine particles 111-1, 111-2, and 111-3 are negative DEP particles, the function generator 144 causes the switching unit 146 to contact the first microelectrode 126a and the second microelectrode 126b. By applying a voltage, the microparticles may be moved toward the other side of the channel (the lower right direction in FIG. 5). In FIG. 5, for example, when the microparticles 111-2 on the fluorescence irradiation region 125 are negative DEP particles, voltage is applied to the first microelectrode 126a and the second microelectrode 126b. The microparticles 111-2 may be moved toward the other side of the channel (the lower right direction in FIG. 5). In this manner, it is possible to classify various combinations of control voltages between the plurality of microelectrodes according to the fluorescence characteristics of the sample.

일 실시예에 있어서, 도 7c 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 형광조사영역(125) 상의 미세입자(111-2)가 폴리스티렌 비드인 경우 반응 레이저의 분석결과 전자제어부(140)는 네거티브(Negative) DEP 입자로 판정하게 되고, 제1 미세전극(126a)과 제2 미세전극(126b)에 전압을 인가하여 도 5의 오른쪽 아래 방향을 향하도록 미세입자(111-2)를 이동시킬 수 있다.7C and 8C, when the microparticles 111-2 on the fluorescence irradiation region 125 are polystyrene beads, the electronic control unit 140 of the analysis result of the reaction laser is negative. The DEP particles may be determined, and the microparticles 111-2 may be moved to face the lower right direction of FIG. 5 by applying a voltage to the first microelectrode 126a and the second microelectrode 126b.

본 발명에 따른 유체 흐름 제어 장치(120)는, 미세입자가 포함된 시료가 주입되는 시료 주입구; 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 유체 주입구; 미세입자가 분리되어 유출되는 복수의 유출구; 시료 및 유체가 흐르는 공간인 채널; 채널 내에서 나란히 배치되는 복수의 미세전극을 포함하며, 복수의 미세전극은 시료가 유전영동 특성에 따라 복수의 배출구로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.Fluid flow control device 120 according to the present invention, the sample injection port is injected into the sample containing the fine particles; A fluid injection port into which a sheath fluid for forming a flow path of a sample is injected; A plurality of outlets through which the fine particles are separated and discharged; A channel, which is a space in which a sample and a fluid flow; It includes a plurality of micro-electrodes arranged side by side in the channel, the plurality of micro-electrode is characterized in that a plurality of bent portion is formed to induce the sample to be discharged to a plurality of outlets in accordance with the characteristics of the electrophoresis.

본 발명에 따른 유체 흐름 제어 장치(120)에 대한 설명에 있어서, 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치와 중복된 설명은 생략한다.In the description of the fluid flow control device 120 according to the present invention, the description overlapping with the multiple fluorescence degree using cell separation device is omitted.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법은, 미세입자가 포함된 시료가 주입되고, 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 주입단계(S10); 시스 유체의 주입량을 조절하여 미세입자가 포함된 시료를 복수의 미세전극이 형성된 채널에 흐르게 하고, 채널 중 조사 위치에 해당하는 형광탐지영역에 시료가 배치되도록 하는 조사준비단계(S20); 형광탐지영역에 시료의 배치가 완료되면 형광탐지영역에 입력 레이저를 조사하여 형광 정도를 검출하는 유광조사단계(S30); 검출된 형광정도에 따라 미세전극에 제어전압을 인가하여 미세입자를 분리유출시키는 전자제어단계(S40);를 포함한다. 그리고, 전자제어단계(S40)를 거친 후 미세전극에 의해 분리된 미세입자를 수집하는 수집단계(S50)를 더 포함한다. In order to achieve the object of the present invention, a method for separating multiple fluorescence using cells according to the present invention includes a step of injecting a sample containing microparticles and injecting a sheath fluid to form a flow path of the sample (S10). ); An irradiation preparation step (S20) of controlling the injection amount of the sheath fluid so that the sample containing the microparticles flows in the channel on which the plurality of microelectrodes are formed, and the sample is disposed in the fluorescence detection area corresponding to the irradiation position in the channel; A gloss irradiation step (S30) of detecting a fluorescence degree by irradiating an input laser to the fluorescence detection area when the sample is placed in the fluorescence detection area; And an electronic control step (S40) for separating and discharging the fine particles by applying a control voltage to the microelectrode according to the detected degree of fluorescence. And, after the electronic control step (S40) further comprises a collecting step (S50) for collecting the fine particles separated by the fine electrode.

다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법에 있어서, 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 유체 흐름 제어 장치와 중복된 설명은 생략한다.In the multiple fluorescence degree using cell separation method, the description overlapping with the multiple fluorescence degree using cell separation device and the fluid flow control device is omitted.

복수의 미세전극은, 시료가 유전영동 특성에 따라 복수의 배출구로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성되며, 복수의 미세전극에 형성되는 복수의 절곡부는 일정 간격으로 이격 배열되어 형성된다. 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 채널의 길이 방향에 대하여 60도의 각도를 가지고 형성된다. 그리고, 복수의 절곡부는 전극의 너비가 20 마이크로미터이고, 전극 간의 간격이 20 마이크로미터인 것이 바람직하다.The plurality of microelectrodes are formed with a plurality of bent portions for inducing a sample to be discharged to the plurality of outlets in accordance with the characteristics of the electrophoretic characteristics, the plurality of bent portions formed in the plurality of microelectrodes are formed spaced at regular intervals. The plurality of bent portions formed on the plurality of microelectrodes are formed at an angle of 60 degrees with respect to the longitudinal direction of the channel. In addition, the plurality of bent portions preferably have an electrode width of 20 micrometers and an interval between the electrodes being 20 micrometers.

복수의 미세전극은 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하는 것이 바람직하다. 조사준비단계(S20)는, 채널 중 조사 위치에 해당하는 형광탐지영역(125)에 시료가 배치될 때까지 미세입자가 포함된 시료와 시스 유체에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다.The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode is bent. And the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the channel in the longitudinal direction, and the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are on the other side of the channel in the longitudinal direction. It is desirable to form a facing electrode gap. The irradiation preparation step (S20) may include applying pressure to the sample containing the fine particles and the sheath fluid until the sample is disposed in the fluorescent detection region 125 corresponding to the irradiation position in the channel.

유광조사단계(S30)는, 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하는 레이저 조사단계(S32); 조사된 입력 레이저에 의해 여기되어 시료로부터 방출된 형광 정도 따른 응답 레이저를 각 파장별로 분할하는 다이크로익 단계(S34); 응답 레이저의 출력을 분할하는 빔 스플리팅 단계(S36); 응답 레이저의 중 불필요한 출력을 차단하는 노치 단계(S38); 응답 레이저를 측정하여 방출된 형광 정도를 전기신호 데이터로 변환하는 수광 단계(S39);를 포함할 수 있고, 수광 단계(S39)는 광전증배관(Photomultiplier Tube)이 이용될 수 있다.Glossy irradiation step (S30), the laser irradiation step (S32) for irradiating the input laser to the sample in the channel; Dichroic step (S34) of dividing the response laser according to the degree of fluorescence excited by the irradiated input laser according to the fluorescence degree for each wavelength; Beam splitting step S36 for dividing the output of the response laser; A notch step of blocking unnecessary output of the response laser (S38); A light receiving step (S39) for measuring the response laser to convert the emitted fluorescence degree into electrical signal data; may include a photomultiplier tube (Photomultiplier Tube) may be used.

레이저 조사단계(S32)는, 532nm 파장의 입력 레이저를 조사하는 단계를 포함한다. 다이크로익 단계(S34)는, 응답 레이저 중 530mm 이하의 파장의 응답 레이저를 반사시킬 수 있다.The laser irradiation step S32 includes irradiating an input laser having a wavelength of 532 nm. The dichroic step S34 may reflect the response laser having a wavelength of 530 mm or less among the response lasers.

유광조사단계(S30)는, 빔 스플리팅 단계에 의해 분할된 응답 레이저를 CCD 카메라로 측정하는 단계(S37)를 더 포함할 수 있다.The light irradiation step S30 may further include measuring a response laser split by the beam splitting step with a CCD camera (S37).

노치 단계(S38)는 다이크로익 단계 및 빔 스필리팅 단계에 의해 분할된 530nm 초과의 응답 레이저 중 532nm 파장의 응답레이저를 차단할 수 있다.The notch step S38 may block the response laser of 532 nm wavelength among the response lasers larger than 530 nm divided by the dichroic step and the beam splitting step.

전자제어단계(S40)는, 유광조사단계(S30)에 의해 측정된 형광 정도의 전기신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 데이터획득단계(S42); 데이터베이스에 저장된 형광 정도의 데이터에 따라 복수의 미세전극에 가할 제어전압을 연산하는 펑션 제너레이팅 단계(S44); 펑션 제너레이팅 단계(S44)에 의해 연산된 제어전압에 따라 전극을 스위칭하고 제어전압을 인가하는 스위칭 단계(S46);를 포함할 수 있다.The electronic control step (S40), a data acquisition step (S42) for receiving the electrical signal data of the degree of fluorescence measured by the light irradiation step (S30) and stores it in the database; A function generating step (S44) of calculating a control voltage to be applied to the plurality of microelectrodes according to the data of the degree of fluorescence stored in the database; And a switching step (S46) of switching the electrode and applying the control voltage according to the control voltage calculated by the function generating step (S44).

복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 제1 미세전극의 절곡부와 제2 미세전극의 절곡부는 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 제2 미세전극의 절곡부와 제3 미세전극의 절곡부는 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하고,The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the bent portion of the first microelectrode And the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the channel in the longitudinal direction, and the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode forms an electrode gap toward the other side of the channel in the longitudinal direction. ,

펑션 제너레이팅 단계(S44)는 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 따라 제어전압을 연산하고, 스위칭 단계(S46)는 제1 미세전극과 제2 미세전극에 인가될 수 있는 제1 제어전압과, 제2 미세전극과 제3 미세전극에 인가될 수 있는 제2 제어전압 중 적어도 하나의 제어전압을 인가할 수 있다.The function generating step (S44) calculates a control voltage according to the electrical signal data of the degree of fluorescence received in the data acquisition unit, and the switching step (S46) is a first that can be applied to the first microelectrode and the second microelectrode At least one of a control voltage and a second control voltage that may be applied to the second microelectrode and the third microelectrode may be applied.

복수의 미세전극은 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 제1 미세전극의 절곡부와 제2 미세전극의 절곡부는 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 제2 미세전극의 절곡부와 제3 미세전극의 절곡부는 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 펑션 제너레이팅 단계(S44)에서 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 시료의 미세입자가 포지티브 유전영동 특성(Positive DEP)을 가지는 경우, 스위칭 단계(S46)는 제1 미세전극과 제2 미세전극에 제1 제어전압을 인가시키고, 펑션 제너레이팅 단계(S44)에서 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 시료의 미세입자가 네거티브 유전영동 특성(Negative DEP)을 가지는 경우, 기 스위칭 단계(S46) 제2 미세전극과 제3 미세전극에 제2 제어전압을 인가시킬 수 있다.The plurality of microelectrodes may include a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and a bent portion of the first microelectrode. The bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side in the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode forms an electrode gap toward the other side in the longitudinal direction of the channel, When the fine particles of the sample identified by the electrical signal data of the degree of fluorescence received in the data acquisition unit in the function generating step S44 have a positive DEP, the switching step S46 is performed by the first fine particle. The first control voltage is applied to the electrode and the second microelectrode, and the fine particles of the sample identified by the electrical signal data of the fluorescence degree received in the data acquisition unit in the function generating step (S44) are four. If having a capacitive dielectrophoretic properties (Negative DEP), group switching step (S46) it is possible to apply a second control voltage to the second electrode and the third micro microelectrode.

이상, 도면을 참조한 명세서에서 최적의 실시예들이 특정 용어를 사용하여 개시되었으나 이는 본 발명을 쉽게 이해하기 위한 용어일 뿐이다. 즉, 본 발명이 위에서 설명된 실시예들 및 도면들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해지며 균등 범위를 포함한다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 목적 및 구성으로부터 치환, 소거, 병합 등에 의하여 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 도출하는 것이 가능하지만, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다는 점을 이해할 것이다.In the foregoing specification, the best embodiments have been disclosed using specific terms, but only for easy understanding of the present invention. That is, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and the true technical protection scope of the present invention is defined by the technical spirit of the appended claims and includes the equivalent ranges. Those skilled in the art can derive various modifications and equivalent other embodiments by substitution, deletion, merging, etc. from the purpose and configuration of the present invention, but this also belongs to the scope of the present invention. I will understand the point.

110: 시료 및 시스 유액 주입기
111: 시료
112: 시스 유액
120: 유체 흐름 제어부
121, 122: 주입구
125: 형광조사영역
126a, 126b, 126c: 미세전극
129a, 129b, 129c: 배출구
130: 유광조사부
131: 레이저 조사부
133: 다이크로익 미러
135: 빔 스플리터(135)
137: 노치 필터
139: 수광부
140: 전자제어부
142: 데이터 획득부
144: 펑션 제너레이터
146: 스위칭부110: Sample and Sheath Latex Injector
111: sample
112: sheath latex
120: fluid flow control
121, 122: injection hole
125: fluorescence irradiation area
126a, 126b, 126c: fine electrode
129a, 129b, 129c: outlet
130: polished irradiation unit
131: laser irradiation unit
133: dichroic mirror
135: beam splitter 135
137: notch filter
139: light receiver
140: electronic control unit
142: data acquisition unit
144: function generator
146: switching unit

Claims (43)

미세입자가 포함된 시료가 주입되는 시료 주입구; 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 유체 주입구; 상기 미세입자가 분리되어 유출되는 복수의 유출구; 상기 시료 및 유체가 흐르는 공간인 채널; 상기 채널 내에서 나란히 배치되는 복수의 미세전극을 포함하는 유체 흐름 제어부;
상기 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하여 형광 정도를 검출하는 유광조사부;
상기 검출된 형광정도에 따라 상기 미세전극에 제어전압을 인가하여 상기 미세입자를 분리유출시키는 전자제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.A sample injection hole into which a sample containing fine particles is injected; A fluid injection port through which a sheath fluid for forming a flow path of the sample is injected; A plurality of outlets through which the fine particles are separated and discharged; A channel which is a space in which the sample and the fluid flow; A fluid flow controller including a plurality of microelectrodes arranged side by side in the channel;
Glossy irradiation unit for detecting the degree of fluorescence by irradiating the input laser to the sample in the channel;
And an electronic controller which separates and discharges the microparticles by applying a control voltage to the microelectrode according to the detected degree of fluorescence. 제1항에 있어서,
상기 시료 주입구에 시료를 주입하는 시료 주입부;
상기 유체 주입구에 유체를 주입하는 유체 주입구;
상기 복수의 유출구로부터 유출되는 미세입자를 수집하는 수집부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 1,
A sample injecting unit injecting a sample into the sample inlet;
A fluid inlet for injecting fluid into the fluid inlet;
Multiple fluorescence degree using cell separation apparatus further comprises a; collecting unit for collecting the fine particles flowing out from the plurality of outlets. 제1항에 있어서,
상기 유체 흐름 제어부의 상기 복수의 미세전극은, 상기 시료가 유전영동 특성에 따라 상기 복수의 배출구로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 1,
The plurality of micro-electrodes of the fluid flow control unit, multiple fluorescence degree using cell separation apparatus, characterized in that a plurality of bent portion is formed to induce the sample to be discharged to the plurality of outlets in accordance with the electrophoretic characteristics. 제3항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 일정 간격으로 이격 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 3,
The plurality of bent portions formed in the plurality of micro-electrodes, multiple fluorescence degree using cell separation apparatus, characterized in that formed at a predetermined interval spaced apart. 제3항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 채널의 길이 방향에 대하여 60도의 각도를 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 3,
The plurality of bent portion formed in the plurality of microelectrode multiple cell separation apparatus using a degree of fluorescence, characterized in that formed at an angle of 60 degrees with respect to the longitudinal direction of the channel. 제3항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 전극의 너비가 20 마이크로미터이고, 전극 간의 간격이 20 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 3,
The plurality of bent portions formed in the plurality of micro-electrodes, the cell separation device using multiple fluorescence degree, characterized in that the electrode width is 20 micrometers, the interval between the electrodes is 20 micrometers. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method according to any one of claims 3 to 6,
The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode The bent portion of the and the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are in the longitudinal direction of the channel Cell separation apparatus using multiple degrees of fluorescence, characterized in that for forming the electrode gap to the other side. 제7항에 있어서,
상기 시료의 미세입자의 유전영동 특성에 따라, 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 인가될 수 있는 제1 제어전압과, 상기 제2 미세전극과 제3 미세전극에 인가될 수 있는 제2 제어전압 중 적어도 하나의 제어전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 7, wherein
The first control voltage may be applied to the first microelectrode and the second microelectrode, and the second microelectrode and the third microelectrode may be applied according to dielectric properties of the microparticles of the sample. At least one control voltage of the two control voltage is applied, the cell separation apparatus using multiple fluorescence degree. 제8항에 있어서,
상기 시료의 미세입자가 포지티브 유전영동 특성(Positive DEP)을 가지는 경우 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 제1 제어전압이 인가되고, 상기 시료의 미세입자가 네거티브 유전영동 특성(Negative DEP)을 가지는 경우 상기 제2 미세전극과 상기 제3 미세전극에 제2 제어전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 8,
When the microparticles of the sample have a positive DEP, a first control voltage is applied to the first microelectrode and the second microelectrode, and the microparticles of the sample have a negative DEP. And a second control voltage is applied to the second microelectrode and the third microelectrode. 제1항에 있어서,
상기 미세전극의 재질은 금(Au)인 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 1,
The material of the microelectrode is gold (Au) characterized in that the multi-fluorescence degree using cell separation apparatus. 제1항에 있어서,
상기 유광조사부는,
상기 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 상기 조사된 입력 레이저에 의해 여기되어 상기 시료로부터 방출된 형광 정도 따른 응답 레이저를 각 파장별로 분할하는 다이크로익 미러; 상기 응답 레이저의 출력을 분할하는 빔 스플리터; 상기 응답 레이저의 중 불필요한 출력을 차단하는 노치 필터; 상기 응답 레이저를 측정하여 방출된 형광 정도를 전기신호 데이터로 변환하는 수광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 1,
The glossy irradiation unit,
A laser irradiator for irradiating an input laser to a sample in the channel; A dichroic mirror that is excited by the irradiated input laser and divides a response laser according to the degree of fluorescence emitted from the sample for each wavelength; A beam splitter dividing an output of the response laser; A notch filter to block unnecessary output of the response laser; And a light receiving unit for measuring the response laser and converting the emitted fluorescence degree into electrical signal data. 제11항에 있어서,
상기 수광부는, 광전증배관(Photomultiplier Tube)인 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 11,
The light-receiving unit is a multi-fluorescence degree using cell separation device, characterized in that the photomultiplier tube (Photomultiplier Tube). 제11항에 있어서,
상기 레이저 조사부는, 532nm 파장의 입력 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 11,
The laser irradiation unit, the multiple fluorescence degree using cell separation apparatus, characterized in that for irradiating the input laser of 532nm wavelength. 제11항에 있어서,
상기 다이크로익 미러는, 상기 응답 레이저 중 530mm 이하의 파장의 응답 레이저를 반사시키는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 11,
And said dichroic mirror reflects a response laser having a wavelength of 530 mm or less among said response lasers. 제11항에 있어서,
상기 유광조사부는,
상기 빔 스플리터에 의해 분할된 응답 레이저를 측정하는 CCD 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 11,
The glossy irradiation unit,
And a CCD camera for measuring the response laser split by the beam splitter. 제11항에 있어서,
상기 노치 필터는 상기 다이크로익 미러 및 상기 빔 스플리터에 의해 분할된 530nm 초과의 응답 레이저 중 532nm 파장의 응답레이저를 차단하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 11,
And the notch filter blocks a response laser having a wavelength of 532 nm among the response lasers larger than 530 nm divided by the dichroic mirror and the beam splitter. 제1항에 있어서,
상기 전자제어부는 상기 유광조사부에 의해 측정된 형광 정도의 전기신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 데이터획득부; 상기 데이터베이스에 저장된 상기 형광 정도의 데이터에 따라 상기 복수의 미세전극에 가할 제어전압을 연산하는 펑션 제너레이터; 상기 펑션 제너레이터에 의해 연산된 제어전압에 따라 상기 전극을 스위칭하고 제어전압을 인가하는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 1,
The electronic control unit includes a data acquisition unit for receiving the electrical signal data of the degree of fluorescence measured by the gloss irradiation unit and stores in the database; A function generator for calculating a control voltage to be applied to the plurality of microelectrodes according to the data of the degree of fluorescence stored in the database; And a switching unit for switching the electrode and applying a control voltage according to the control voltage calculated by the function generator. 제17항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하고,
상기 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 따라, 상기 펑션 제너레이터가 상기 스위칭부로 하여금 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 인가될 수 있는 제1 제어전압과, 상기 제2 미세전극과 제3 미세전극에 인가될 수 있는 제2 제어전압 중 적어도 하나의 제어전압을 인가시키는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.The method of claim 17,
The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode The bent portion of the and the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are in the longitudinal direction of the channel Form an electrode gap to the other side,
In response to the electrical signal data of the degree of fluorescence received by the data acquisition unit, the function generator may cause the switching unit to apply a first control voltage to the first microelectrode and the second microelectrode; And at least one control voltage of the second control voltage that can be applied to the electrode and the third microelectrode. 제17항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하고,
상기 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 상기 시료의 미세입자가 포지티브 유전영동 특성(Positive DEP)을 가지는 경우 상기 펑션 제너레이터는 상기 스위칭부로 하여금 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 제1 제어전압을 인가시키고, 상기 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 상기 시료의 미세입자가 네거티브 유전영동 특성(Negative DEP)을 가지는 경우 상기 펑션 제너레이터는 상기 스위칭부로 하여금 상기 제2 미세전극과 상기 제3 미세전극에 제2 제어전압을 인가시키는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치.
The method of claim 17,
The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode The bent portion of the and the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are in the longitudinal direction of the channel Form an electrode gap to the other side,
When the fine particles of the sample identified by the electrical signal data of the degree of fluorescence received by the data acquisition unit have positive DEP, the function generator causes the switching unit to cause the first microelectrode and the first electrode. When the first control voltage is applied to the microelectrode and the microparticles of the sample identified by the electrical signal data of the fluorescence degree received by the data acquisition unit have negative DEP, the function generator And the switching unit applies a second control voltage to the second microelectrode and the third microelectrode.
미세입자가 포함된 시료가 주입되는 시료 주입구; 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 유체 주입구; 상기 미세입자가 분리되어 유출되는 복수의 유출구; 상기 시료 및 유체가 흐르는 공간인 채널; 상기 채널 내에서 나란히 배치되는 복수의 미세전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치.A sample injection hole into which a sample containing fine particles is injected; A fluid injection port through which a sheath fluid for forming a flow path of the sample is injected; A plurality of outlets through which the fine particles are separated and discharged; A channel which is a space in which the sample and the fluid flow; And a plurality of microelectrodes arranged side by side in the channel. 제20항에 있어서,
상기 유체 흐름 제어부의 상기 복수의 미세전극은, 상기 시료가 유전영동 특성에 따라 상기 복수의 배출구로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치.The method of claim 20,
The plurality of microelectrodes of the fluid flow control unit, the fluid flow control device, characterized in that a plurality of bent portion is formed to guide the discharged to the plurality of outlets in accordance with the electrophoretic characteristics. 제21항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 일정 간격으로 이격 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치.The method of claim 21,
The plurality of bent portion formed in the plurality of micro-electrodes, characterized in that the fluid flow control device is formed to be spaced apart at a predetermined interval. 제21항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 채널의 길이 방향에 대하여 60도의 각도를 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치.The method of claim 21,
The plurality of bent portions formed on the plurality of micro-electrodes, characterized in that formed with an angle of 60 degrees with respect to the longitudinal direction of the channel. 제21항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 전극의 너비가 20 마이크로미터이고, 전극 간의 간격이 20 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치.The method of claim 21,
The plurality of bent portions formed in the plurality of micro-electrodes is a fluid flow control device, characterized in that the electrode width of 20 micrometers, the interval between the electrodes 20 micrometers. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치.The method according to any one of claims 21 to 24,
The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode The bent portion of the and the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are in the longitudinal direction of the channel Fluid flow control device characterized in that for forming the electrode gap to the other side. 제20항에 있어서,
상기 미세전극의 재질은 금(Au)인 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 장치.
The method of claim 20,
The material of the microelectrode is a fluid flow control device, characterized in that the gold (Au).
미세입자가 포함된 시료가 주입되고, 상기 시료의 유로를 형성하기 위한 시스 유체가 주입되는 주입단계(S10);
상기 시스 유체의 주입량을 조절하여 상기 미세입자가 포함된 시료를 복수의 미세전극이 형성된 채널에 흐르게 하고, 상기 채널 중 조사 위치에 해당하는 형광탐지영역에 상기 시료가 배치되도록 하는 조사준비단계(S20);
상기 형광탐지영역에 상기 시료의 배치가 완료되면 상기 형광탐지영역에 입력 레이저를 조사하여 형광 정도를 검출하는 유광조사단계(S30);
상기 검출된 형광정도에 따라 상기 미세전극에 제어전압을 인가하여 상기 미세입자를 분리유출시키는 전자제어단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.An injection step (S10) in which a sample including fine particles is injected, and a sheath fluid is injected to form a flow path of the sample;
An irradiation preparation step of controlling the injection amount of the sheath fluid to flow a sample containing the microparticles to a channel in which a plurality of microelectrodes are formed, and to place the sample in a fluorescence detection area corresponding to the irradiation position of the channel (S20). );
A gloss irradiation step (S30) of detecting a degree of fluorescence by irradiating an input laser to the fluorescence detection area when the arrangement of the sample is completed in the fluorescence detection area;
And an electronic control step (S40) of separating and discharging the fine particles by applying a control voltage to the microelectrode according to the detected fluorescence degree. 제27항에 있어서,
상기 전자제어단계(S40)를 거친 후 상기 미세전극에 의해 분리된 미세입자를 수집하는 수집단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 27,
After the electronic control step (S40) further comprises a collection step (S50) for collecting the fine particles separated by the microelectrode multi-fluorescence degree using cell separation method. 제27항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은, 상기 시료가 유전영동 특성에 따라 상기 복수의 배출구로 분리배출되도록 유도하는 복수의 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 27,
The plurality of microelectrodes, the multiple fluorescence degree using cell separation method, characterized in that a plurality of bent portion is formed to induce the sample to be discharged to the plurality of outlets according to the electrophoretic characteristics. 제29항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 일정 간격으로 이격 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 29,
The plurality of bent portions formed on the plurality of micro-electrodes, multiple fluorescence degree using cell separation method, characterized in that formed in a predetermined interval spaced apart. 제29항에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 채널의 길이 방향에 대하여 60도의 각도를 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 29,
And a plurality of bent portions formed on the plurality of microelectrodes having an angle of 60 degrees with respect to the longitudinal direction of the channel. 제29에 있어서,
상기 복수의 미세전극에 형성되는 상기 복수의 절곡부는 전극의 너비가 20 마이크로미터이고, 전극 간의 간격이 20 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 29,
The plurality of bent portions formed in the plurality of micro-electrodes is a cell separation method using multiple fluorescence degree, characterized in that the electrode width is 20 micrometers, the interval between the electrodes is 20 micrometers. 제27항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.33. The method according to any one of claims 27 to 32,
The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode The bent portion of the and the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are in the longitudinal direction of the channel Cell separation method using multiple degrees of fluorescence, characterized in that for forming the electrode gap to the other side. 제27항에 있어서,
상기 조사준비단계(S20)는, 상기 채널 중 조사 위치에 해당하는 형광탐지영역에 상기 시료가 배치될 때까지 상기 미세입자가 포함된 시료와 상기 시스 유체에 압력을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 27,
The preparing step (S20) includes applying pressure to the sample containing the microparticles and the sheath fluid until the sample is placed in the fluorescence detection region corresponding to the irradiation position of the channel. Cell separation method using multiple fluorescence degree. 제27항에 있어서,
상기 유광조사단계(S30)는,
상기 채널 내의 시료에 입력 레이저를 조사하는 레이저 조사단계(S32);
상기 조사된 입력 레이저에 의해 여기되어 상기 시료로부터 방출된 형광 정도 따른 응답 레이저를 각 파장별로 분할하는 다이크로익 단계(S34);
상기 응답 레이저의 출력을 분할하는 빔 스플리팅 단계(S36);
상기 응답 레이저의 중 불필요한 출력을 차단하는 노치 단계(S38);
상기 응답 레이저를 측정하여 방출된 형광 정도를 전기신호 데이터로 변환하는 수광 단계(S39);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 27,
The gloss irradiation step (S30),
A laser irradiation step (S32) of irradiating an input laser to a sample in the channel;
A dichroic step (S34) of dividing the response laser according to the degree of fluorescence emitted by the irradiated input laser for each wavelength;
A beam splitting step (S36) of dividing the output of the response laser;
A notch step (S38) of blocking unnecessary output of the response laser;
And a light receiving step of measuring the response laser to convert the emitted fluorescence degree into electrical signal data (S39). 제35항에 있어서,
상기 수광 단계(S39)는, 광전증배관(Photomultiplier Tube)이 이용되는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.36. The method of claim 35,
The light receiving step (S39), a multi-fluorescence degree using cell separation method, characterized in that the photomultiplier tube (Photomultiplier Tube) is used. 제35항에 있어서,
상기 레이저 조사단계(S32)는, 532nm 파장의 입력 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.36. The method of claim 35,
The laser irradiation step (S32), the multiple fluorescence degree using cell separation method comprising the step of irradiating an input laser of 532nm wavelength. 제35항에 있어서,
상기 다이크로익 단계(S34)는, 상기 응답 레이저 중 530mm 이하의 파장의 응답 레이저를 반사시키는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.36. The method of claim 35,
In the dichroic step (S34), the response laser having a wavelength of 530 mm or less among the response lasers reflects the multiple fluorescence degree using cell separation method. 제35항에 있어서,
상기 유광조사단계(S30)는,
상기 빔 스플리팅 단계에 의해 분할된 응답 레이저를 CCD 카메라로 측정하는 단계(S37)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.36. The method of claim 35,
The gloss irradiation step (S30),
And measuring (S37) the response laser split by the beam splitting step with a CCD camera. 제35항에 있어서,
상기 노치 단계(S38)는 상기 다이크로익 단계 및 상기 빔 스필리팅 단계에 의해 분할된 530nm 초과의 응답 레이저 중 532nm 파장의 응답레이저를 차단하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.36. The method of claim 35,
And the notch step (S38) blocks the response laser of 532 nm wavelength among the response lasers larger than 530 nm divided by the dichroic step and the beam splitting step. 제27항에 있어서,
상기 전자제어단계(S40)는,
상기 유광조사단계(S30)에 의해 측정된 형광 정도의 전기신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 데이터획득단계(S42);
상기 데이터베이스에 저장된 상기 형광 정도의 데이터에 따라 상기 복수의 미세전극에 가할 제어전압을 연산하는 펑션 제너레이팅 단계(S44);
상기 펑션 제너레이팅 단계(S44)에 의해 연산된 제어전압에 따라 상기 전극을 스위칭하고 제어전압을 인가하는 스위칭 단계(S46);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 27,
The electronic control step (S40),
A data acquisition step (S42) of receiving electrical signal data of fluorescence degree measured by the gloss irradiation step (S30) and storing it in a database;
A function generating step (S44) of calculating a control voltage to be applied to the plurality of microelectrodes according to the data of the degree of fluorescence stored in the database;
And a switching step (S46) of switching the electrode and applying a control voltage according to the control voltage calculated by the function generating step (S44). 제41항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하고,
상기 펑션 제너레이팅 단계(S44)는 상기 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 따라 상기 제어전압을 연산하고, 상기 스위칭 단계(S46)는 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 인가될 수 있는 제1 제어전압과, 상기 제2 미세전극과 제3 미세전극에 인가될 수 있는 제2 제어전압 중 적어도 하나의 제어전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.The method of claim 41, wherein
The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode The bent portion of the and the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are in the longitudinal direction of the channel Form an electrode gap to the other side,
The function generating step (S44) calculates the control voltage according to the electrical signal data of the degree of fluorescence received by the data acquisition unit, and the switching step (S46) is performed on the first microelectrode and the second microelectrode. And applying at least one control voltage among a first control voltage that can be applied and a second control voltage that can be applied to the second microelectrode and the third microelectrode. 제39항에 있어서,
상기 복수의 미세전극은 상기 채널의 길이방향의 일측에 구비된 제1 미세전극과, 상기 채널의 길이방향의 타측에 구비된 제2 미세전극 및 제3 미세전극을 포함하고, 상기 제1 미세전극의 절곡부와 상기 제2 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 일측으로 향하는 전극 간격을 형성하고, 상기 제2 미세전극의 절곡부와 상기 제3 미세전극의 절곡부는 상기 채널의 길이방향의 타측으로 향하는 전극 간격을 형성하고,
상기 펑션 제너레이팅 단계(S44)에서 상기 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 상기 시료의 미세입자가 포지티브 유전영동 특성(Positive DEP)을 가지는 경우, 상기 스위칭 단계(S46)는 상기 제1 미세전극과 상기 제2 미세전극에 제1 제어전압을 인가시키고,
상기 펑션 제너레이팅 단계(S44)에서 상기 데이터획득부에 수신되는 형광 정도의 전기신호 데이터에 의해 파악되는 상기 시료의 미세입자가 네거티브 유전영동 특성(Negative DEP)을 가지는 경우, 상기 스위칭 단계(S46) 상기 제2 미세전극과 상기 제3 미세전극에 제2 제어전압을 인가시키는 것을 특징으로 하는 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법.
The method of claim 39,
The plurality of microelectrodes includes a first microelectrode provided on one side of the channel in the longitudinal direction, a second microelectrode and a third microelectrode provided on the other side of the channel in the longitudinal direction, and the first microelectrode The bent portion of the and the bent portion of the second microelectrode forms an electrode gap toward one side of the longitudinal direction of the channel, the bent portion of the second microelectrode and the bent portion of the third microelectrode are in the longitudinal direction of the channel Form an electrode gap to the other side,
When the microparticles of the sample identified by the electrical signal data of the degree of fluorescence received in the data acquisition unit in the function generating step S44 have a positive DEP, the switching step S46 Applies a first control voltage to the first microelectrode and the second microelectrode,
When the microparticles of the sample identified by the electrical signal data of the degree of fluorescence received in the data acquisition unit in the function generating step (S44) have a negative DEP, the switching step (S46) And a second control voltage is applied to the second microelectrode and the third microelectrode.
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